小昊利用如圖甲所示的實驗裝置“探究電流與電壓、電阻的關系”。實驗器材有定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、規(guī)格為“60Ω 0.5A”的滑動變阻器、電壓為6V的電源、電壓表、電流表、導線和開關。
(1)圖甲是小昊連接的實物電路,其中有一根導線連接錯誤,請你在該導線上打“×”,并用筆畫線代替導線正確連線。
(2)小昊改正錯誤后,閉合開關,移動滑片,電流表指針隨之偏轉(zhuǎn),而電壓表的指針不動,則電路故障的原因是定值電阻
短路
短路
(選填“斷路”或“短路”)。
(3)小昊把10Ω的電阻接入電路,閉合開關后,不斷調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,多次改變電阻兩端的電壓并記錄對應的電流值如下表,由此可以歸納出結(jié)論是:電阻一定時,通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成 正比
正比
。
|
次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
R=10Ω |
U/V |
1 |
2 |
3 |
I/A |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
(4)小昊繼續(xù)用圖甲的電路“探究電流與電阻的關系”。電源電壓6V保持不變,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,保持電壓表示數(shù)3V不變。根據(jù)提供的器材和連接的實物圖,四個定值電阻中可以用來進行實驗的有:
10Ω、15Ω、20Ω
10Ω、15Ω、20Ω
。
(5)為了確保所給的定值電阻單獨接入電路后都能正常實驗,電阻兩端控制不變的電壓范圍是:
1.5V~2.5V
1.5V~2.5V
。
(6)小昊又利用圖甲的電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。他將定值電阻換成了小燈泡,閉合開關調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,當電壓表示數(shù)為2.5V時,電流表示數(shù)如圖乙所示為
0.26
0.26
A,小燈泡的額定功率為
0.65
0.65
W。
(7)完成實驗后,小昊挑戰(zhàn)不用電流表也可以測量燈泡的額定功率。他用兩個開關,一個“2V 1W”的小燈泡L
2、電壓為6V的電源等實驗器材,設計了如圖丙的電路,也測出了額定電流為0.5A的小燈泡L
1的額定功率。請你幫她將實驗過程補充完整:
①
閉合開關S1、S2,斷開S3
閉合開關S1、S2,斷開S3
(填各開關的通斷情況),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,使電壓表的示數(shù)為
2
2
V;
②接著
閉合開關S1、S3,斷開S2
閉合開關S1、S3,斷開S2
(填各開關的通斷情況),保持滑動變阻器滑片P不動,記錄電壓表的示數(shù)為U;
③小燈泡L
1的額定功率表達式為:P
額=
(6V-U)×0.5A
(6V-U)×0.5A
。